.

海洋之谜寻找气候变化与海绵丧失之间的联系

最新研究结果表明,热应力会干扰海绵-微生物的共生关系,这可能导致海绵死亡。学分:海蒂·卢特。

海绵对海洋生态系统至关重要。它们在海洋中发挥着关键作用,因为它们为众多海洋生物提供庇护所和食物,通过每天过滤数千升海水来回收营养物质,并且是微生物的宿主,这可能是我们今天面临的一些最紧迫的医疗挑战的关键。

现在,新南威尔士大学的科学家发现,当热带海绵暴露在温暖的温度下时,它会失去一种重要的微生物,这可以解释为什么海绵组织会死亡。

发表在ISMECommunications上的最新研究表明,通过将海绵暴露在°C的温度升高下,一种必需的微生物会抛弃海绵,可能导致组织中毒。

新南威尔士大学的研究人员、澳大利亚海洋科学研究所的HeidiLuter和惠灵顿维多利亚大学的JamesBell之间的合作,为气候变化对世界各地海绵种群的影响增加了一块重要内容。

“我们已经看到海洋热浪消灭了地中海的海绵,影响了新西兰的海绵,”蜜蜂学院的EmmanuelleBotte博士说,他是该研究的主要作者。

“我们看到一些海绵物种对气候变化的抵抗力不如我们最初想象的那么强。这项研究表明,宿主与其微生物之间共生关系的破坏可能会在海绵中造成化学失衡并导致其腐烂。

与微生物共生

海绵-古老的海栖生物-经常被误认为是植物,但它们是静止的动物,实际上是地球上最古老的动物之一。

“海绵可以追溯到.亿年前,”博特博士说。“它们与微生物共生,微生物对海绵起着至关重要的作用:它们回收营养,产生能量并保护海绵免受捕食者和疾病的侵害。一些微生物甚至可以解毒海绵的身体。它们有点像海绵的肝脏和肾脏。

海绵和微生物之间的这种基本关系是有据可查的。研究还表明,一些海绵物种及其相关微生物特别容易受到水温升高的影响。

“我们进行这项研究是因为我们知道一些海绵对未来的气候条件很敏感,但我们想知道为什么,”Botte博士说。

“就像你和我一样,海绵需要健康的微生物群才能生存。我们怀疑微生物的变化,更重要的是,它们在海绵中的作用,可以解释为什么一些海绵物种在温暖的水域中挣扎。

海绵微生物组成的转变

“你可以在海底的任何地方找到海绵——从热带到两极,”博特博士说。

这项研究的重点是在大堡礁和西印度-太平洋中常见的海绵物种-Stylissaflabelliformis。

研究小组分析了这种海绵的微生物组成,该海绵以其对28.5°C和1.5°C温度升高的敏感性而闻名。

“在这些相同的条件下,我们看到在较冷的温度下在健康海绵中发现的微生物类型与在温暖水域中坏死或垂死的海绵中发现的微生物类型存在重大差异,”Botte博士说。

有一个变化特别突出。“一组被称为古菌的微生物占健康海绵中所有微生物的10%。我们在坏死的海绵中根本看不到它。

“我们发现这种微生物是唯一可以解毒海绵产生的氨的微生物。如果没有这种微生物,有毒的氨就会积聚在组织中。

实验室中的健康(左)与坏死(右)海绵。学分:霍莉·班纳特

看来,Stylissaflabelliformis与其微生物之间的共生关系不够灵活,无法适应预计到本世纪末将成为平均值的高温。

重要的是,变暖的水域对海绵和海洋微生物的潜在影响并不是一个遥远的前景。“我们使用的条件不仅代表未来的平均水平,而且代表今天的极端情况,因为我们已经看到澳大利亚数周的气温比正常水平高出1.5°C-°C,”Botte博士说。

药用分子的金矿

“除了为其他生物提供食物和住所外,海绵对药物发现也很重要,”Botte博士说。

“在海洋中,绝大多数具有抗肿瘤或抗病原体特性的分子是由海洋无脊椎动物产生的,特别是由与海绵共生的微生物产生的,”Botte博士说。“这些共生是健康海洋的关键,也是具有制药和商业利益的分子的金矿。

这项最新工作背后的研究团队希望强调气候变化对地球上微生物多样性构成的风险。“气候变化不仅影响大型魅力动物。存在侵蚀不起眼的动物及其宿主的微生物的生物多样性的风险,这些微生物对于健康的海洋和我们星球上更广泛的生命至关重要。

更多信息:EmmanuelleS.Botté等人,未来的海洋条件会导致珊瑚礁海绵Stylissaflabelliformis的坏死,微生物生态失调和营养循环失衡,ISMECommunications()。DOI:10./s-02--




转载请注明:http://www.abachildren.com/sszl/6561.html